JP2002078331A - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP2002078331A
JP2002078331A JP2000261482A JP2000261482A JP2002078331A JP 2002078331 A JP2002078331 A JP 2002078331A JP 2000261482 A JP2000261482 A JP 2000261482A JP 2000261482 A JP2000261482 A JP 2000261482A JP 2002078331 A JP2002078331 A JP 2002078331A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce low-frequency ripple voltage, without deteriorating the stability of a control system. SOLUTION: A low-frequency ripple voltage detection circuit 9, comprising a capacitor Cr and a resistor Rr connected in series to each other, is provided on the rear stage of a ripple voltage reducing circuit 8, which is a filter comprising an inductor L1 and a capacitor C1. A low-frequency ripple voltage, which cannot be completely reduced by the ripple voltage reducing circuit 8 is detected and the detected low-frequency ripple voltage is fed back to the control system for an output voltage, having switching devices 11 and 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、出力電圧に含まれ
る低周波リプル電圧を低減させるスイッチング電源装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply for reducing a low-frequency ripple voltage included in an output voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、従来技術の一例として電流共振
型のスイッチング電源装置の構成を示す図である。同図
のスイッチング電源装置は、商用電源1と、入力フィル
タ2と、整流平滑回路3と、制御回路4と、DC−DC
コンバータ5と、位相補正回路7と、インダクタンスL
1と、分割抵抗R1,R2と、誤差増幅回路6と、負荷
10を有する構成である。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a current resonance type switching power supply as an example of the prior art. The switching power supply of FIG. 1 includes a commercial power supply 1, an input filter 2, a rectifying and smoothing circuit 3, a control circuit 4, a DC-DC
Converter 5, phase correction circuit 7, and inductance L
1, divided resistors R1 and R2, an error amplifier circuit 6, and a load 10.

【0003】商用電源1からの交流電圧は、入力フィル
タ2でノイズが除去され、整流平滑回路3で直流電圧に
変換される。DC−DCコンバータ5では、この直流電
圧を高周波交流電圧に変換し、変圧してから直流電圧に
戻す。DC−DCコンバータ5が出力した直流電圧は、
位相進みコンデンサCsと抵抗Rsにより形成される位
相補正回路7により安定化されるとともに直流電圧に含
まれる交流成分であるリプル電圧が低減される。リプル
電圧はインダクタンスL1でも低減され、出力電圧Vo
がコンデンサC1を介して負荷10に供給される。
[0003] The AC voltage from the commercial power supply 1 is filtered by an input filter 2 and converted into a DC voltage by a rectifying / smoothing circuit 3. The DC-DC converter 5 converts the DC voltage into a high-frequency AC voltage, transforms the DC voltage, and returns the DC voltage to the DC voltage. The DC voltage output from the DC-DC converter 5 is
The phase is stabilized by the phase correction circuit 7 formed by the phase lead capacitor Cs and the resistor Rs, and the ripple voltage, which is an AC component included in the DC voltage, is reduced. The ripple voltage is also reduced by the inductance L1, and the output voltage Vo
Is supplied to the load 10 via the capacitor C1.

【0004】出力電圧Voは、分割抵抗R1,R2によ
り分圧されて誤差増幅器6に入力される。誤差増幅器6
では、この分圧された電圧と基準電圧とを比較して誤差
を求め増幅して制御回路4に出力する。制御回路4で
は、誤差増幅器6からの誤差信号に基づいてDC−DC
コンバータ5の内部に設置されたスイッチング素子のオ
ン・オフを制御することによりDC−DCコンバータが
出力する直流電圧値を調整する。このようにして、出力
電圧Voが所定値となるように負帰還制御がかかる。
The output voltage Vo is divided by dividing resistors R1 and R2 and input to the error amplifier 6. Error amplifier 6
Then, the divided voltage is compared with the reference voltage to determine an error, amplify the error, and output it to the control circuit 4. The control circuit 4 controls the DC-DC based on the error signal from the error amplifier 6.
By controlling the on / off of the switching element installed inside the converter 5, the DC voltage value output from the DC-DC converter is adjusted. Thus, the negative feedback control is performed so that the output voltage Vo becomes a predetermined value.

【0005】このようなスイッチング電源装置において
は、出力電圧Voに含まれるリプル電圧は、位相進みコ
ンデンサCsやインダクタンスL1等の定数にもよる
が、一般的には、商用入力電圧100Vに対して数十m
Vから数百mV程度の値となる。
In such a switching power supply, the ripple voltage included in the output voltage Vo depends on constants such as the phase lead capacitor Cs and the inductance L1. Ten meters
The value is about several hundred mV from V.

【0006】このリプル電圧に対し、位相進みコンデン
サCsやインダクタンスL1は、数十kHzから数百k
Hz程度の高周波成分のリプル電圧を低減することがで
きる。
[0006] With respect to this ripple voltage, the phase lead capacitor Cs and the inductance L1 change from several tens of kHz to several hundreds of kHz.
It is possible to reduce a ripple voltage of a high frequency component of about Hz.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、位相進みコ
ンデンサCsやインダクタンスL1では、商用電源1の
出力周波数である50Hzから120Hz程度までの低
周波のリプル電圧を低減できないという問題がある。こ
れは、リプル電圧低減に大きく寄与するインダクタンス
L1の値が、例えば実使用可能な値としては10μH前
後であるため、その値が小さすぎて低周波リプル電圧の
低減に関してはほとんど寄与しないからである。
However, the phase lead capacitor Cs and the inductance L1 have a problem that the output voltage of the commercial power supply 1 cannot reduce a low-frequency ripple voltage from 50 Hz to about 120 Hz. This is because the value of the inductance L1 which greatly contributes to the reduction of the ripple voltage is, for example, about 10 μH as a practically usable value, and is therefore too small to contribute to the reduction of the low-frequency ripple voltage. .

【0008】そこで、低周波リプル電圧を低減する手法
としては、誤差増幅回路6の利得を上げることが考えら
れる。しかし、単に利得を上げるだけでは負帰還制御の
安定性が損なわれる。また、低周波リプル電圧を低減す
る別の手法としては、3端子レギュレータ等のドロッパ
電源装置を、負荷10に接続された正極性ラインに直列
に接続することも考えられる。しかし、ドロッパ電源に
おける電力損失が発生するため電力効率が低下する上に
回路規模が大幅に増大してしまう。
In order to reduce the low-frequency ripple voltage, it is conceivable to increase the gain of the error amplifier circuit 6. However, simply increasing the gain impairs the stability of the negative feedback control. As another method of reducing the low-frequency ripple voltage, a dropper power supply device such as a three-terminal regulator may be connected in series to the positive line connected to the load 10. However, since power loss occurs in the dropper power supply, power efficiency is reduced and the circuit scale is significantly increased.

【0009】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、制御系の安定性や電力効
率を損なうことなく低周波リプル電圧を低減し得るスイ
ッチング電源装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a switching power supply device capable of reducing a low-frequency ripple voltage without impairing the stability and power efficiency of a control system. It is in.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴は、
スイッチング素子のオン・オフを制御することにより入
力電圧を所定値の出力電圧に変換するスイッチング電源
装置において、前記出力電圧に含まれるリプル電圧を低
減する低減手段と、前記低減手段により低減しきれなか
った低周波リプル電圧を検出する検出手段と、前記検出
手段により検出された低周波リプル電圧を前記スイッチ
ング素子の制御に対して帰還させる手段と、を具備させ
たことにある。
A first feature of the present invention is as follows.
In a switching power supply device that converts an input voltage to an output voltage of a predetermined value by controlling on / off of a switching element, a reduction unit that reduces a ripple voltage included in the output voltage, and the reduction unit cannot completely reduce the ripple voltage. Detecting means for detecting the low-frequency ripple voltage, and means for feeding back the low-frequency ripple voltage detected by the detecting means to the control of the switching element.

【0011】本発明の第1の特徴にあっては、低減手段
によって低減しきれなかった低周波リプル電圧を検出
し、この低周波リプル電圧をスイッチング素子の制御に
対して帰還させるようにしたことで、負荷に供給される
出力電圧について検出した低周波リプル電圧に基づいて
出力電圧に帰還制御がかかるので、制御系の安定性や電
力効率を損なうことなく低周波リプル電圧を低減するこ
とができる。
According to a first feature of the present invention, a low-frequency ripple voltage that cannot be reduced by the reducing means is detected, and the low-frequency ripple voltage is fed back to control of a switching element. Since feedback control is performed on the output voltage based on the low-frequency ripple voltage detected for the output voltage supplied to the load, the low-frequency ripple voltage can be reduced without impairing the stability and power efficiency of the control system. .

【0012】本発明の第2の特徴は、スイッチング素子
のオン・オフを制御することにより入力電圧を所定値の
出力電圧に変換して複数の負荷に供給するスイッチング
電源装置において、前記複数の負荷に供給されるそれぞ
れの出力電圧に含まれるリプル電圧を低減する低減手段
と、前記低減手段により低減しきれなかった低周波リプ
ル電圧を検出する検出手段と、前記検出手段により検出
された低周波リプル電圧を前記スイッチング素子の制御
に対して帰還させる手段と、を具備させたことにある。
A second feature of the present invention is a switching power supply device for converting an input voltage to an output voltage of a predetermined value and supplying the output voltage to a plurality of loads by controlling on / off of a switching element. Reducing means for reducing a ripple voltage included in each output voltage supplied to the detecting means, detecting means for detecting a low-frequency ripple voltage which cannot be reduced by the reducing means, and low-frequency ripple detected by the detecting means. Means for feeding back a voltage to the control of the switching element.

【0013】本発明の第2の特徴にあっては、低減手段
によって低減しきれなかった複数の負荷に供給されるそ
れぞれの出力電圧に含まれる低周波リプル電圧を検出
し、この低周波リプル電圧をスイッチング素子の制御に
対して帰還させるようにしたことで、出力電圧を供給す
る負荷が複数ある場合でも、各負荷に供給される出力電
圧についてそれぞれ検出した低周波リプル電圧に基づい
て出力電圧に帰還制御がかかるので、制御系の安定性や
電力効率を損なうことなく低周波リプル電圧を低減する
ことができる。
According to a second feature of the present invention, a low-frequency ripple voltage included in each output voltage supplied to a plurality of loads that cannot be reduced by the reducing means is detected, and the low-frequency ripple voltage is detected. Is fed back to the control of the switching element, so that even when there are a plurality of loads that supply the output voltage, the output voltage is output based on the low-frequency ripple voltage detected for each output voltage supplied to each load. Since feedback control is applied, the low-frequency ripple voltage can be reduced without impairing the stability and power efficiency of the control system.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した実施の形
態について図面を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】[第1の実施の形態]図1は、第1の実施
の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す図であ
り、その特徴としては、リプル電圧低減回路8の後段に
低周波リプル電圧検出回路9を設け、リプル電圧低減回
路8で低減しきれなかった低周波リプル電圧を検出し、
この低周波リプル電圧を誤差増幅器6および制御回路4
を介してDC−DCコンバータ5による出力電圧の制御
に帰還させるようにしたことにある。
[First Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a switching power supply according to a first embodiment. The characteristic of the switching power supply is that a low-frequency ripple is provided downstream of a ripple voltage reduction circuit 8. A voltage detecting circuit for detecting a low-frequency ripple voltage which cannot be reduced by the ripple voltage reducing circuit;
This low-frequency ripple voltage is supplied to the error amplifier 6 and the control circuit 4.
The control is fed back to the control of the output voltage by the DC-DC converter 5 via.

【0016】以下、各ブロックの構成と作用について詳
細に説明する。なお、図4と同一物には同一の符号を付
し、重複した説明は省略する。
Hereinafter, the configuration and operation of each block will be described in detail. Note that the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0017】DC−DCコンバータ5は、直流電圧を方
形波の交流電圧に変換するためのスイッチング素子1
1,12、インダクタンス13、共振用コンデンサ1
6、コンデンサ14と、交流電圧の振幅を一定倍率の振
幅に変換するトランス15と、交流電圧を直流電圧に変
換するための整流ダイオード17,18と、直流電圧を
安定化させる平滑コンデンサ19を有する構成である。
同図において、スイッチング素子11,12は、一例と
してMOSFETを用いているが、これに限られるもの
ではなく、各種半導体スイッチング素子を用いてもよ
い。
The DC-DC converter 5 is a switching element 1 for converting a DC voltage into a square wave AC voltage.
1, 12, inductance 13, resonance capacitor 1
6. Capacitor 14, a transformer 15 for converting the amplitude of the AC voltage to an amplitude of a fixed magnification, rectifying diodes 17 and 18 for converting the AC voltage to a DC voltage, and a smoothing capacitor 19 for stabilizing the DC voltage. Configuration.
In the figure, MOSFETs are used as the switching elements 11 and 12 as an example, but the present invention is not limited to this, and various semiconductor switching elements may be used.

【0018】スイッチング素子11のドレイン端子は整
流平滑回路3の正側端子に接続され、ソース端子はスイ
ッチング素子12のドレイン端子に接続される。スイッ
チング素子12のソース端子は整流平滑回路3の負側端
子に接続される。
The drain terminal of the switching element 11 is connected to the positive terminal of the rectifying / smoothing circuit 3, and the source terminal is connected to the drain terminal of the switching element 12. The source terminal of the switching element 12 is connected to the negative terminal of the rectifying / smoothing circuit 3.

【0019】トランス15の1次側トランス15aの一
方の端子はインダクタンス13を介してスイッチング素
子11と12の接続点に接続され、一次側トランス15
aの他の端子は共振用コンデンサ16を介して整流平滑
回路3の負側端子に接続される。
One terminal of a primary side transformer 15a of the transformer 15 is connected to a connection point between the switching elements 11 and 12 via an inductance 13, and is connected to the primary side transformer 15a.
The other terminal a is connected to the negative terminal of the rectifying / smoothing circuit 3 via the resonance capacitor 16.

【0020】トランス15の2次側は、直列接続された
2次側トランス15b,15cにより形成される。2次
側トランス15bの他方の端子にアノード端子が接続さ
れた整流ダイオード17のカソード端子、および2次側
トランス15cの他方の端子にアノード端子が接続され
た整流ダイオード18のカソード端子は、それぞれ正極
性ラインに接続され、この正極性ライン上のインダクタ
ンスL1を介して負荷10の一方の端子に接続される。
負荷10の他方の端子は負極性ラインを介してトランス
15bと15cとの接続点に接続される。
The secondary side of the transformer 15 is formed by secondary side transformers 15b and 15c connected in series. The cathode terminal of the rectifier diode 17 whose anode terminal is connected to the other terminal of the secondary transformer 15b and the cathode terminal of the rectifier diode 18 whose anode terminal is connected to the other terminal of the secondary transformer 15c have positive poles, respectively. And connected to one terminal of the load 10 via the inductance L1 on the positive line.
The other terminal of the load 10 is connected to a connection point between the transformers 15b and 15c via a negative polarity line.

【0021】スイッチング素子11,12は、制御回路
4からの制御信号によりオン時間、オフ時間が制御され
る。スイッチング素子11を導通した場合にはスイッチ
ング素子12を非導通とし、インダクタンス13,コン
デンサ16にエネルギを蓄積させるとともに1次側トラ
ンス15aに電流を流す。一方、スイッチング素子11
が非導通とした場合にはスイッチング素子12を導通
し、インダクタンス13,コンデンサ16に蓄積された
エネルギが放出されるようにして1次側トランス15a
に逆方向へ電流を流す。これにより、方形波の交流電圧
が生成される。この交流電圧はトランス15で一定倍率
の振幅に変換され、整流ダイオード17,18により直
流電圧に変換される。
The on time and off time of the switching elements 11 and 12 are controlled by a control signal from the control circuit 4. When the switching element 11 is turned on, the switching element 12 is turned off, energy is stored in the inductance 13 and the capacitor 16 and a current flows through the primary transformer 15a. On the other hand, the switching element 11
Is turned off, the switching element 12 is turned on, and the energy stored in the inductance 13 and the capacitor 16 is released, so that the primary transformer 15a
Current in the opposite direction. As a result, a square wave AC voltage is generated. This AC voltage is converted into an amplitude of a fixed magnification by the transformer 15, and is converted into a DC voltage by the rectifier diodes 17 and 18.

【0022】このように、DC−DCコンバータ5で
は、制御回路4からの制御信号に基づいて方形波の時間
幅を変えることにより、出力電圧値の調整を行なう。
As described above, in the DC-DC converter 5, the output voltage value is adjusted by changing the time width of the square wave based on the control signal from the control circuit 4.

【0023】誤差増幅器6は、オペアンプ20と、基準
電圧Refと、抵抗22と、コンデンサ21を有する構
成である。抵抗22、コンデンサ21は、オペアンプ2
0の反転入力端子と出力端子との間に直列接続され、オ
ペアンプ20の反転入力端子には出力電圧Voを分圧す
る分割抵抗R1とR2の接続点が接続される。また、こ
の非反転入力端子には基準電圧Refが接続され、オペ
アンプ20の出力端子は制御回路4に接続される。
The error amplifier 6 has an operational amplifier 20, a reference voltage Ref, a resistor 22, and a capacitor 21. The resistor 22 and the capacitor 21 are connected to the operational amplifier 2
The inverting input terminal of the operational amplifier 20 is connected in series with a connection point between the dividing resistors R1 and R2 for dividing the output voltage Vo. The reference voltage Ref is connected to the non-inverting input terminal, and the output terminal of the operational amplifier 20 is connected to the control circuit 4.

【0024】位相補正回路7は、直列接続された位相進
みコンデンサCsと抵抗Rsにより形成され、コンデン
サCsの他方の端子は正極性ラインに接続され、抵抗R
sの他方の端子はオペアンプ20の反転入力端子に接続
される。位相進みコンデンサCsは、高周波リプル電圧
を低減する。
The phase correction circuit 7 is formed by a phase lead capacitor Cs and a resistor Rs connected in series, and the other terminal of the capacitor Cs is connected to a positive line and a resistor Rs
The other terminal of s is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 20. The phase lead capacitor Cs reduces the high frequency ripple voltage.

【0025】リプル電圧低減回路8は、正極性ラインに
直列接続されたインダクタンスL1と負荷10に並列接
続された平滑コンデンサC1により形成されるフィルタ
であり、位相進みコンデンサCsよりも効果的に高周波
リプル電圧を低減する。
The ripple voltage reduction circuit 8 is a filter formed by an inductance L1 connected in series with the positive polarity line and a smoothing capacitor C1 connected in parallel with the load 10, and is more effective than the phase lead capacitor Cs in the high frequency ripple. Reduce voltage.

【0026】低周波リプル電圧検出回路9は、直列接続
されたコンデンサCrと抵抗Rrにより形成され、コン
デンサCrの他方の端子は正極性ラインに接続され、R
rの他方の端子はオペアンプ20の反転入力端子に接続
される。
The low-frequency ripple voltage detecting circuit 9 is formed by a capacitor Cr and a resistor Rr connected in series, and the other terminal of the capacitor Cr is connected to a positive line,
The other terminal of r is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 20.

【0027】コンデンサCrは、リプル低減回路8で低
減しきれなかった低周波リプル電圧を検出し、この低周
波リプル電圧を抵抗Rrを介して分割抵抗R1,R2に
より分圧された出力電圧Voに重畳してオペアンプ20
の反転入力端子へ出力する。
The capacitor Cr detects a low-frequency ripple voltage that cannot be reduced by the ripple reduction circuit 8, and converts the low-frequency ripple voltage to an output voltage Vo divided by the division resistors R1 and R2 via the resistor Rr. Superimposed operational amplifier 20
Output to the inverted input terminal.

【0028】オペアンプ20では、反転入力端子に入力
された電圧と基準電圧Refとを比較し、その誤差を増
幅して制御回路4へ出力する。制御回路4では、この誤
差信号に基づいて出力電圧Voが所定値となるようにス
イッチング素子11,12のオン・オフを制御する。
The operational amplifier 20 compares the voltage input to the inverting input terminal with the reference voltage Ref, amplifies the error and outputs the result to the control circuit 4. The control circuit 4 controls ON / OFF of the switching elements 11 and 12 based on the error signal so that the output voltage Vo becomes a predetermined value.

【0029】したがって、本実施の形態によれば、リプ
ル電圧低減回路8によって低減しきれなかった低周波リ
プル電圧を低周波リプル電圧検出回路9で検出し、この
低周波リプル電圧をスイッチング素子11,12の制御
に対して帰還させるようにしたことで、負荷10に供給
される出力電圧について検出した低周波リプル電圧に基
づいて出力電圧Voに帰還制御がかかるので、制御系の
安定性や電力効率を損なうことなく低周波リプル電圧を
低減することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the low-frequency ripple voltage that has not been reduced by the ripple voltage reduction circuit 8 is detected by the low-frequency ripple voltage detection circuit 9, and this low-frequency ripple voltage is detected by the switching element 11. 12, the feedback control is performed on the output voltage Vo based on the low-frequency ripple voltage detected for the output voltage supplied to the load 10, so that the stability and power efficiency of the control system are improved. , The low-frequency ripple voltage can be reduced.

【0030】なお、本実施の形態においては、リプル電
圧低減回路8を1段構成のフィルタとしたが、図2に示
すように、複数のフィルタを接続した多段構成としても
よい。かかる場合には、各定数を調節することによって
迅速に低周波リプル電圧を低減することができる。ただ
し、段数は、位相回りにより帰還制御系が不安定となら
ない範囲とする必要がある。
In the present embodiment, the ripple voltage reduction circuit 8 is a single-stage filter, but may be a multi-stage configuration in which a plurality of filters are connected as shown in FIG. In such a case, the low-frequency ripple voltage can be quickly reduced by adjusting each constant. However, the number of stages needs to be in a range where the feedback control system does not become unstable due to phase rotation.

【0031】[第2の実施の形態]図3は、負荷が複数
ある場合に本発明を適用したスイッチング電源装置の構
成を示す図である。同図においては、図1と同一物には
同一の符号を付すこととし、以下、図1とは異なるブロ
ックの構成と作用について説明する。
[Second Embodiment] FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a switching power supply unit to which the present invention is applied when there are a plurality of loads. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the configuration and operation of blocks different from those in FIG. 1 will be described below.

【0032】DC−DCコンバータ31の構成は、図1
に示したDC−DCコンバータ5の構成と基本的には同
じであるが、複数の負荷33,34に直流電圧を供給す
るため出力段の整流ダイオードの構成が異なっている。
The configuration of the DC-DC converter 31 is shown in FIG.
Is basically the same as the configuration of the DC-DC converter 5 shown in FIG. 2, but the configuration of the rectifier diode in the output stage is different in order to supply a DC voltage to the plurality of loads 33 and 34.

【0033】トランス15の2次側トランス15bと1
5cとの接続点に接続されたグランドラインは、負荷3
3と34の接続点に接続される。2次側トランス15b
の正側の端子に接続された正極性ラインは整流ダイオー
ド35とインダクタンスL3とを介して負荷33の正側
の端子に接続される。この整流ダイオード35は、アノ
ード端子の方が2次側トランス15bの正側の端子に接
続されている。2次側トランス15cの負側の端子に接
続された負極性ラインは、整流ダイオード38とインダ
クタンスL4とを介して負荷34の負側の端子に接続さ
れる。この整流ダイオード38は、カソード端子の方が
2次側トランス15cの負側の端子の接続されている。
また、整流ダイオード36は、カソード端子が正極性ラ
インに接続され、アノード端子が2次トランス15cの
負側の端子に接続される。整流ダイオード37は、アノ
ード端子が負極性ラインに接続され、カソード端子が2
次側トランス15bの正側の端子に接続される。
The secondary transformers 15b and 1b of the transformer 15
The ground line connected to the connection point with 5c is connected to the load 3
It is connected to the junction between 3 and 34. Secondary transformer 15b
The positive line connected to the positive terminal of the load 33 is connected to the positive terminal of the load 33 via the rectifier diode 35 and the inductance L3. The anode terminal of the rectifier diode 35 is connected to the positive terminal of the secondary transformer 15b. The negative line connected to the negative terminal of the secondary transformer 15c is connected to the negative terminal of the load 34 via the rectifier diode 38 and the inductance L4. In the rectifier diode 38, the cathode terminal is connected to the negative terminal of the secondary transformer 15c.
The rectifier diode 36 has a cathode terminal connected to the positive line and an anode terminal connected to the negative terminal of the secondary transformer 15c. The rectifier diode 37 has an anode terminal connected to the negative line and a cathode terminal connected to the negative line.
Connected to the positive terminal of the next transformer 15b.

【0034】このような構成により、負荷33には正電
圧Voが、負荷34には負電圧−Voがそれぞれ供給さ
れる。
With this configuration, the load 33 is supplied with the positive voltage Vo, and the load 34 is supplied with the negative voltage -Vo.

【0035】直列接続された分割抵抗R1とR2は、負
荷33,34に並列に接続され、出力電圧を分割した電
圧をオペアンプ20の反転入力端子に出力する。
The divided resistors R 1 and R 2 connected in series are connected in parallel to the loads 33 and 34, and output a voltage obtained by dividing the output voltage to the inverting input terminal of the operational amplifier 20.

【0036】正極性ラインに直列接続されたインダクタ
ンスL3は、正電圧Voに含まれる高周波リプル電圧を
低減する。また、負極性ラインに直列接続されたインダ
クタンスL4は、負電圧−Voに含まれる高周波リプル
電圧を低減する。
The inductance L3 connected in series to the positive line reduces the high-frequency ripple voltage included in the positive voltage Vo. Further, the inductance L4 connected in series to the negative line reduces the high-frequency ripple voltage included in the negative voltage -Vo.

【0037】低周波リプル電圧検出回路32は、インダ
クタンスL3,L4の後段に設けられており、直列接続
されたコンデンサCr+とCr−とが負荷33,34に
並列に接続され、コンデンサCr+とCr−の接続点に
接続された抵抗Rrの他端がオペアンプ20の反転入力
端子に接続された構成である。コンデンサCr+は正電
圧Voに含まれる低周波リプル電圧を検出し、コンデン
サCr−は負電圧−Voに含まれる低周波リプル電圧を
検出する。ここで、コンデンサCr+,Cr−がそれぞ
れ検出した低周波リプル電圧が互いに打ち消し合うこと
のないように、コンデンサCr+,Cr−は異なる容量
とする。
The low-frequency ripple voltage detection circuit 32 is provided at a stage subsequent to the inductances L3 and L4. The capacitors Cr + and Cr- connected in series are connected in parallel to the loads 33 and 34, and the capacitors Cr + and Cr- are connected. In this configuration, the other end of the resistor Rr connected to the connection point is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 20. The capacitor Cr + detects a low frequency ripple voltage included in the positive voltage Vo, and the capacitor Cr− detects a low frequency ripple voltage included in the negative voltage −Vo. Here, the capacitors Cr + and Cr- have different capacities so that the low-frequency ripple voltages detected by the capacitors Cr + and Cr- do not cancel each other.

【0038】このようにして検出された低周波リプル電
圧は、抵抗Rrを介してオペアンプ20の反転入力端子
に入力される。そして、第1の実施の形態で説明したよ
うに誤差増幅器6、制御回路4を介してDC−DCコン
バータ31のスイッチング素子11,12による出力電
圧の制御に帰還されることにより、低周波リプル電圧が
低減される。
The low-frequency ripple voltage thus detected is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 20 via the resistor Rr. Then, as described in the first embodiment, the low-frequency ripple voltage is fed back to the control of the output voltage by the switching elements 11 and 12 of the DC-DC converter 31 via the error amplifier 6 and the control circuit 4. Is reduced.

【0039】したがって、本実施の形態によれば、複数
の負荷33,34がある場合に、インダクタンスL3、
L4によって低減しきれなかった出力電圧Vo,−Vo
に含まれる低周波リプル電圧を低周波リプル電圧検出回
路32で検出し、この低周波リプル電圧をスイッチング
素子11,12の制御に対して帰還させるようにしたこ
とで、負荷33,34に供給される出力電圧についてそ
れぞれ検出した低周波リプル電圧に基づいて出力電圧に
帰還制御がかかるので、制御系の安定性や電力効率を損
なうことなく低周波リプル電圧を低減することができ
る。
Therefore, according to the present embodiment, when there are a plurality of loads 33, 34, the inductance L3,
The output voltages Vo and -Vo that could not be reduced by L4
Is detected by the low-frequency ripple voltage detection circuit 32, and the low-frequency ripple voltage is fed back to the control of the switching elements 11 and 12, so that the low-frequency ripple voltage is supplied to the loads 33 and 34. Since the output voltage is subjected to feedback control based on the detected low-frequency ripple voltage for each output voltage, the low-frequency ripple voltage can be reduced without impairing the stability and power efficiency of the control system.

【0040】なお、本実施の形態においては、コンデン
サCr+,Cr−を異なる容量としたが、インダクタン
スL3,L4等の値を調節することによって、これらの
容量を同一とすることもできる。
In this embodiment, the capacitors Cr + and Cr- have different capacities, but these capacities can be made equal by adjusting the values of the inductances L3 and L4.

【0041】また、本実施の形態においては、インダク
タンスL3,L4により高周波リプル電圧を低減するこ
ととしたが、図2に示したような複数のπ型フィルタを
負荷33,34にそれぞれ並列に接続した構成としても
よい。かかる場合には、各定数を調節することによって
迅速に低周波リプル電圧を低減することができる。
In this embodiment, the high-frequency ripple voltage is reduced by the inductances L3 and L4, but a plurality of π-type filters as shown in FIG. 2 are connected in parallel to the loads 33 and 34, respectively. The configuration may be as follows. In such a case, the low-frequency ripple voltage can be quickly reduced by adjusting each constant.

【0042】[他の実施の形態への適用]上記各実施の
形態においては、電流共振型のスイッチング電源装置に
本発明を適用した場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、例えば、RCC型のスイッチング
電源装置やFCC型のスイッチング電源装置等にも適用
することができる。
[Application to Other Embodiments] In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to the current resonance type switching power supply device has been described. However, the present invention is not limited to this. , RCC type switching power supply device, FCC type switching power supply device and the like.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1の特
徴によれば、負荷に供給される出力電圧について検出し
た低周波リプル電圧に基づいて帰還制御されるので、制
御系の安定性や電力効率を損なうことなく低周波リプル
電圧を低減することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the feedback control is performed on the output voltage supplied to the load based on the detected low-frequency ripple voltage. And the low-frequency ripple voltage can be reduced without impairing the power efficiency.

【0044】本発明の第2の特徴によれば、負荷が複数
ある場合でも、各負荷に供給される出力電圧についてそ
れぞれ検出した低周波リプル電圧が帰還されるので、制
御系の安定性や電力効率を損なうことなく低周波リプル
電圧を低減することができる。
According to the second feature of the present invention, even when there are a plurality of loads, the detected low-frequency ripple voltage is fed back with respect to the output voltage supplied to each load. The low-frequency ripple voltage can be reduced without impairing the efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態に係るスイッチング電源装置
の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a switching power supply device according to a first embodiment.

【図2】リプル電圧低減回路の別の構成例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating another configuration example of the ripple voltage reduction circuit.

【図3】第2の実施の形態に係るスイッチング電源装置
の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a switching power supply according to a second embodiment.

【図4】従来のスイッチング電源装置の構成を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a conventional switching power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 商用電源 2 入力フィルタ 3 整流平滑回路 4 制御回路 5,31 DC−DCコンバータ 6 誤差増幅器 7 位相補正回路 8 リプル電圧低減回路 9 低周波リプル電圧検出回路 10,33,34 負荷 11,12 スイッチング素子 13 インダクタンス 14,21,39,40 コンデンサ 15 トランス 16 共振用コンデンサ 17,18,35,36,37,38 2次整流ダイオ
ード 19,39,40 平滑コンデンサ 20 オペアンプ 22 抵抗 32 低周波リプル電圧検出回路 Cs 位相進みコンデンサ Ref 基準電圧 Cr コンデンサ Rs,Rr 抵抗 R1,R2 分割抵抗 L1,L2,L3,L4,Ln インダクタンス C1,C2,C3,C4,Cn 平滑コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial power supply 2 Input filter 3 Rectifier smoothing circuit 4 Control circuit 5, 31 DC-DC converter 6 Error amplifier 7 Phase correction circuit 8 Ripple voltage reduction circuit 9 Low frequency ripple voltage detection circuit 10, 33, 34 Load 11, 12 Switching element DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Inductance 14, 21, 39, 40 Capacitor 15 Transformer 16 Resonant capacitor 17, 18, 35, 36, 37, 38 Secondary rectifier diode 19, 39, 40 Smoothing capacitor 20 Operational amplifier 22 Resistance 32 Low frequency ripple voltage detection circuit Cs Phase lead capacitor Ref Reference voltage Cr capacitor Rs, Rr Resistance R1, R2 Dividing resistance L1, L2, L3, L4, Ln Inductance C1, C2, C3, C4, Cn Smoothing capacitor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スイッチング素子のオン・オフを制御す
ることにより入力電圧を所定値の出力電圧に変換するス
イッチング電源装置において、 前記出力電圧に含まれるリプル電圧を低減する低減手段
と、 前記低減手段により低減しきれなかった低周波リプル電
圧を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された低周波リプル電圧を前記
スイッチング素子の制御に対して帰還させる手段と、 を有することを特徴とするスイッチング電源装置。
1. A switching power supply device for converting an input voltage to an output voltage of a predetermined value by controlling on / off of a switching element, a reducing unit for reducing a ripple voltage included in the output voltage, and the reducing unit. Switching means for detecting a low-frequency ripple voltage that has not been completely reduced by the following, and means for feeding back the low-frequency ripple voltage detected by the detecting means to control of the switching element. Power supply.
【請求項2】 スイッチング素子のオン・オフを制御す
ることにより入力電圧を所定値の出力電圧に変換して複
数の負荷に供給するスイッチング電源装置において、 前記複数の負荷に供給されるそれぞれの出力電圧に含ま
れるリプル電圧を低減する低減手段と、 前記低減手段により低減しきれなかった低周波リプル電
圧を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された低周波リプル電圧を前記
スイッチング素子の制御に対して帰還させる手段と、 を有することを特徴とするスイッチング電源装置。
2. A switching power supply device for converting an input voltage into an output voltage having a predetermined value and supplying the output voltage to a plurality of loads by controlling ON / OFF of a switching element, wherein each output supplied to the plurality of loads is provided. A reducing unit configured to reduce a ripple voltage included in the voltage, a detecting unit configured to detect a low-frequency ripple voltage that cannot be reduced by the reducing unit, and controlling the switching element to control the low-frequency ripple voltage detected by the detecting unit. And a means for feeding back to the switching power supply.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015198487A (en) * 2014-03-31 2015-11-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 Voltage control device and method
JP2016096654A (en) * 2014-11-14 2016-05-26 株式会社豊田自動織機 Power conversion circuit and control method of power conversion circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014150208A (en) * 2013-02-04 2014-08-21 Sanken Electric Co Ltd LED Drive circuit
JP2015198487A (en) * 2014-03-31 2015-11-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 Voltage control device and method
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